萬 麗

武漢交通職業(yè)學院 湖北武漢 430065

融合 CDIO 理念的高職模具專業(yè)課程教學改革初探

萬 麗

武漢交通職業(yè)學院 湖北武漢 430065

為了培養(yǎng)適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)工程應用型人才，融合CDIO理念，對模具設計與制造專業(yè)從五個方面進行了課程教學改革的嘗試，取得了明顯的效果。

CDIO；教學改革；模具設計與制造

1 CDIO工程教育模式概述

從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究在獲得Knut and Alice Wallenberg基金會資助下，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品的運行、維護和廢棄的全生命周期為載體，建立一體化的相互支撐和有機聯(lián)系的課程體系，讓學生以主動的、實踐的方式學習工程。［1］

自2005年汕頭大學率先實施CDIO工程教育改革以來，全國幾十所試點高校和許多非試點院校結合本校的專業(yè)特色都實施了CDIO改革，取得了很好的效果。［2］

2 融合 CDIO 理念的高職模具專業(yè)課程教學改革初探

CDIO的工程教育理念與我國高職教育人才培養(yǎng)模式改革的思想不謀而合，這就決定了CDIO引入高職教育具有可行性。在國內(nèi)率先是本科院校進行試點改革，要將CDIO先進的工程教育理念引入高職，不能照搬本科，要結合高職的特點，結合所在學校的特點。

本學院模具設計與制造專業(yè)，融合CDIO理念對部分專業(yè)課程進行了初步的改革探索。

2.1 CDIO理念下課程重構 由易到難設計階梯式教學項目

CDIO以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，培養(yǎng)學生的工程能力。學生的技術知識和推理能力的培養(yǎng)，不再局限于單門具體的課程中，而是建立在真實世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構思－設計－實現(xiàn)－運作過程的背景環(huán)境基礎上。

我們打破以往對單門課程進行項目式教學，嘗試融合模具專業(yè)兩門或多門主干課程設計教學項目，刪減重復內(nèi)容，注重綜合能力的培養(yǎng)。設計的教學項目都以企業(yè)近些年真實的案例為基礎，淘汰掉一些老舊的案例，且根據(jù)學生的認知規(guī)律，由易到難圍繞模具的設計與制造工藝過程設計一系列的項目，避免由于項目復雜，部分學生自暴自棄，對專業(yè)學習喪失信心。

現(xiàn)在已經(jīng)設計的教學項目主要包括單個模具零件的設計與制造、簡單塑料模具的設計與制造、簡單冷沖模具的設計與制造、復雜結構模具的設計與制造，每個項目都包括構思－設計－實現(xiàn)－運作全過程，使學生的技術知識和推理能力逐漸提升，如圖1所示。

圖1 階梯式教學項目

2.2 CDIO理念下以學生為主體 注意個體差異性

CDIO是讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程，學生是主體，是關鍵，學生能真正主動地去學習，很多問題都好解決。但是現(xiàn)在高職學生，多是90后獨生子女，學習的主動性不強，吃苦耐勞的精神也有限。那么就算教師設計了再好的教學項目，學生不主動參與，效果都不會太理想。所以我們在教學項目進行設計之前，與學生進行良好的溝通，去了解他們的想法和需求。其實大多數(shù)學生都還是想好好學習的，但是對自己的現(xiàn)狀沒能正確認識，期望過高，不能正確地面對自己的缺點，常采用逃避的方式來掩蓋問題，缺乏自律性。

在項目實施之前，給學生們介紹清楚項目是建立在真實世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構思－設計－實現(xiàn)－運行過程的背景環(huán)境基礎上的，作為企業(yè)的“員工”，必須完成“工作任務”，提前合格完成有“獎勵”，反之有“懲罰”。充分激勵學生學習的興趣，學生可以自由組合團隊，組合不上的由教師安排。學生團隊必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成項目，教師根據(jù)學生團隊的基礎，為他們選擇不同難易程度的項目。

在項目實施過程中，教師起指導作用，對于比較自覺的團隊，“工作時間”團隊可自行安排；而對于自律性差的團隊，教師則嚴格“打卡”。教師時時刻刻注意各個團隊的項目進展情況，注意學生團隊成員的表現(xiàn)，及時幫助和約束他們完成構思－設計－實現(xiàn)－運作的全過程。

2.3 CDIO 理念下建設易于學生交流的模具設計與制造工程實踐場所

工程實踐場所是實施CDIO教學項目的關鍵，它為學生提供了動手學習的環(huán)境。該環(huán)境要有合適的工具、設備和工作空間，同時在這種氛圍下也能激發(fā)學生主動學習的積極性。

傳統(tǒng)的實訓室主要是教師針對課堂理論教學中的一個知識點，在一個固定的場所進行講解演示，學生根據(jù)教師的講解按部就班地進行操作，沒有為構思、設計以及團隊建設提供支持條件，學生充當了一個比較被動的角色，發(fā)揮不了主觀能動性，不能實現(xiàn)培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的。

因為模具設計與制造專業(yè)的特殊性，設計加工出一套完整的模具成本高，每個學校教學條件不一樣，很多學生會加工單個模具零件，卻無法加工出一套模具，特別是大型的模具。我們結合本學院的實際情況，與東風模具沖壓技術有限公司合作，并聘請技能名師為學生們做指導，建設不同空間的模具設計與制造工程實踐場所，它能夠有效支持簡單及復雜的小組項目進行構思－設計－實現(xiàn)－運作的全過程。

在校內(nèi)建設專門的模具構思設計中心，配備典型的設備與資源，包括會議桌椅、辦公室小白板，安裝有模具設計軟件的電腦、網(wǎng)絡、圖書館資源等。模具構思設計中心不需要太大的空間，在這里學生團隊是主角，他們不再是根據(jù)教師的講解按部就班地進行模具的設計，而是自己去理解客戶的要求，制定模具設計與制造的計劃和安排。學生們之間相互交談、討論、傾聽與反思，分享設計思路，相互交流。并且模具構思設計中心課余時間也可以開放，學生可以利用周末休息時間在這里完成模具的構思與設計。

在校內(nèi)建設校內(nèi)模具實現(xiàn)運作場所，配備有典型的模具加工設備，包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控電火花機床、數(shù)控線切割機床、注塑機、沖床、鉗臺等，在這里學生可以自己動手完成簡單結構模具的生產(chǎn)制造，模具的裝配和調(diào)試，完成項目的實施和運作階段。

在校外與東風模具沖壓技術有限公司合作。因為我們設計的教學項目都以企業(yè)近些年真實的案例為基礎，所以學生可以直接參與到公司的大中型沖壓模具件產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、裝配和調(diào)試過程中，在企業(yè)中真實地去完成項目的實施和運作階段。在這里學生們跟著經(jīng)驗豐富的車間師傅學習模具生產(chǎn)制造的全部工藝流程，了解生產(chǎn)環(huán)節(jié)操作注意事項，提高了學生的實踐能力、動手能力和觀察問題、分析問題以及解決問題的能力。

2.4 CDIO理念下注重培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和交流能力

CDIO培養(yǎng)大綱中強調(diào)人際交往技能的培養(yǎng)，其中就包括團隊協(xié)作和交流能力。

在傳統(tǒng)的教學模式下，偏重學生個人能力的培養(yǎng)，忽略了團隊協(xié)作能力，或是部分學生錯誤的理解團隊精神就是在團隊里聽從指揮，沒有意見，大家一起去完成一項任務。所以我們采用“競爭”的意識培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和交流能力。學生們作為企業(yè)的“員工”，必須完成“工作任務”，提前合格完成有“獎勵”，反之有“懲罰”。學生團隊可以是自由組合，也可以由教師安排。每隊3～5名學生，選出一個隊長，負責本團隊項目完成過程中團隊工作的運作。

在構思－設計階段，每一個學生必須提出自己的設計方案，并介紹為什么要采用此方案，由隊長組織全體成員討論，取本隊每一個成員方案的長處，避其短處，形成本團隊的一個或幾個方案進行模具的設計。這樣學生主動參與的意識很強，設計的積極性很高。

在實現(xiàn)－運作階段，是完成模具的加工、裝配和調(diào)試工作。工作任務繁重，學生們需要自己與供貨商之間進行溝通，購買模具毛坯和模架，讓他們盡早地與社會接觸，鍛煉他們的交流能力。在模具加工階段，工藝流程多，因此團隊成員之間必須進行技術協(xié)作，發(fā)揮每個人的長處，互相配合完成模具加工的不同工藝，能夠比較全面有效地解決問題，使知識的掌握更加準確和深刻，充分調(diào)動和發(fā)揮了學生的主觀能動性，形成協(xié)作意識，增強了自信心和責任感，為將來工作崗位上的合作奠定基礎。

在完成構思－設計－實現(xiàn)－運作的全過程后，在團隊之間組織一次交流活動，要求充分運用多媒體技術進行交流，成員之間自己積極交流談心，暢談自己的成長和變化，相互學習，規(guī)劃自己的職業(yè)計劃。

2.5 CDIO 理念下綜合評價學生的能力 以評促學

CDIO培養(yǎng)大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力這四個層面達到預定目標。通過基于團隊的研究性學習和工作過程的實踐活動培養(yǎng)高素質(zhì)工程應用型人才，強調(diào)學生在學習工作過程中的能力和素質(zhì)培養(yǎng)，以筆試成績?yōu)橹鞯脑u價標準顯然不能全面地評價學生，我們嘗試采用綜合評價的方法。

在CDIO的四個階段分別給出階段成績，再綜合四個階段的成績，給出最后的項目成績。每個階段成績是根據(jù)各個階段工作過程中，具體可以培養(yǎng)學生哪些方面的能力以及學生在這些方面的表現(xiàn)進行綜合評價的，如圖2所示。

圖2 CDIO理念的綜合評價方法

這種綜合評價的形式減輕了學生期末考試的負擔，倡導學生平時刻苦學習，而避免平時不努力，期末考試突擊。

在每一個評價階段，成績的評價是由全程指導學生完成項目的指導教師、企業(yè)專家和項目實施的主體——學生，一起討論給出來的。對學生來說，教師的表揚、鼓勵、點評等都可以提高學生學習的積極性和學習效果。在這種討論中學生能明確個人完成的內(nèi)容、分析不足、制定改進方案等，以評促學，讓學生不是從個人得分高低的角度去看待學習，明白完成CDIO項目的真正目的。

3 改革成效與反思

融合 CDIO理念，本學院模具設計與制造專業(yè)，對部分專業(yè)課程進行了初步的改革探索。實踐證明，CDIO模式能有效地激發(fā)學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作和交流能力，也顯著提高了學生對專業(yè)知識的掌握和應用能力。

但是教學改革是一個系統(tǒng)的復雜工程，在改革的過程中我們也遇到了一些問題：以前一個專業(yè)教師可以上一門課，帶一個班的學生。現(xiàn)在學生分成團隊以后，按照CDIO的模式運作，一個教師指導多個學生團隊，不僅要從專業(yè)知識上，還要從人際交往和心理及安全知識等多方面、全方位地指導學生。教師的任務過于繁重，難以有精力輔導到每一個學生，所以下一步我們打算增加指導教師的人數(shù)，并且充分發(fā)揮輔導員和聘請的企業(yè)專家的作用，全方位的指導學生完成CDIO項目。

作為一種工程教育教學模式，CDIO具有先進的理念和很好的借鑒作用。我們將在現(xiàn)有條件下結合本學院特點，繼續(xù)進行融合CDIO理念的高職模具專業(yè)課程教學改革與探索，在實踐中進行檢驗和優(yōu)化改革方案。同時將認真總結、反思改革實踐的經(jīng)驗與教訓，努力培養(yǎng)適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)工程應用型人才，真正發(fā)揮CDIO模式的作用。

［1］ 顧佩華，包能勝，康全禮.CDIO在中國（上）［J］.高等工程教育研究，2012（3）:24-40.

［2］ 顧佩華，包能勝，康全禮.CDIO在中國（下）［J］.高等工程教育研究，2012（5）:34-45.

The preliminary practice with CDIO concept in the teaching reform of mold courses in Vocational Colleges

Wan Li
Wuhan Technical College of Communications， Wuhan， 430065， China

In order to bring up applied engineering talents to ft in the need of social and economic development， with CDIO concept， the preliminary practice from fve aspects in the teaching reform of mold courses， has achieved obvious results.

CDIO； teaching reform； mold design and manufacturing

2015-04-19

萬麗，碩士，講師。

武漢交通職業(yè)學院院級項目（編號：2013y005）。